Среда , 29 сентября 2021
Бизнес-Новости
Разное / Топосъемка местности: Топографическая съемка земельного участка — Гео-Тайм

Топосъемка местности: Топографическая съемка земельного участка — Гео-Тайм

Содержание

Топографическая съемка земельного участка

Топографическая съемка — это один из видов геодезических изысканий, результатом которых является составление плана местности, топографической карты. При наземной топографической съемке инженер-геодезист проводит измерение высот, расстояний, поворотных углов и т.д. Топографическая съемка также может осуществляться с помощью летательных аппаратов, которые снимают поверхность земли — космическая, аэрофотосъемка.

Топографическая съемка может выполняться в различных масштабах, однако наиболее распространенным является съемка в масштабе 1:500. Такой масштаб часто используют при проектировании, реконструкции, разработке генеральных планов и в других случаях. В масштабе 1:500 возможно определение инженерных коммуникаций и согласования их с соответствующими эксплуатирующими организациями.

Топографическая съемка проходит в несколько стадий:

  • стадия полевых работ;
  • стадия камеральных работ;
  • составление технического отчета.

На стадии полевых работ осуществляется исследование местности, съемка местности с помощью электронного тахеометра, определение и обследование подземных коммуникаций. Результаты съемки привязываются к пунктам Государственной геодезической сети Украины.

В ходе камеральных работ инженер-землеустроитель использует полученные геодезистами результаты для разработки плана с нанесением на план всех определенных в ходе топографической съемки земельного участка объектов.

Составление технического отчета является завершающей стадией топографо-геодезических работ. Здесь нужно отметить лишь то, что такой отчет нужен органам градостроительства и архитектуры. После согласования органами градостроительства и архитектуры результатов топографической съемки, последняя может использоваться для разработки проектов строительства.

Предложения по топографической съемке земельного участка от нашей компании

Инженеры-геодезисты нашей компании выполняют работы по топографической съемке земельного участка качественно и быстро.

Стоимость работ: от 4500 грн.
Нажмите для перехода к контактной информации

Срок выполнения: 3-5 дней
Нажмите для перехода к контактной информации

Смотрите также: проект отвода земли, проект севооборота, техническая документация на землю

Топографическая съемка земельного участка местности для проектирования в Москве

✚ Топосъемка и все виды геодезических работ от компании «ЭкоЭксперт»: точность, профессионализм, ответственность, работа по выгодным ценам на объектах любого масштаба.

Геодезическая съемка включает несколько разновидностей – фасадную, кадастровую, исполнительную, но именно топографической отводится самая значимая роль в строительстве и освоении территории. Она важна на каждом этапе и фактически является основной для проектирования. Вероятно, поэтому термины «топографическая» и «геодезическая» часто путают, принимая их за синонимы. Нет, эти понятия не равнозначны – одно является частью другого. Топография – обширная и наиболее прикладная область геодезии.

Схема 1. Схемка местности с использованием мензулы.

Содержание топографической съемки

Задача топографии – отобразить на плане земную поверхность и подземное пространство до необходимой и технически доступной глубины. Съемка – метод решения этой задачи, а топоплан – результат ее выполнения.

Топографическая съемка проводится для:

  • создания геоподосновы, проектирования и капитального строительства,
  • оценки участка с инвестиционной точки зрения,
  • благоустройства и охраны зеленых насаждений,
  • прокладки и подключения к существующим трассам новых инженерных сетей,
  • постановки участка на кадастровый учет,
  • получения разрешений на строительство, добычу полезных ископаемых, другую деятельность на участке.

Фото 1. Теодолит.

Топографические планы сопровождают строительные проекты, отчеты по ремонту, демонтажу и прокладке коммуникаций, экологическую документацию, программы мониторинга.

Создание качественного топографического плана складывается из четырех шагов:

  • Сбор исходной информации, оформление задания на съемку и договора. В качестве исходников подойдут любые схемы и чертежи участка, но полноценные топопланы, пусть даже с истекшим сроком годности значительно упростят процесс и могут повлиять на стоимость съемки в сторону уменьшения.
  • Полевая съемка: фиксация точек на местности, считывание их координат и высот, сохранение данных в памяти приборов, контроль с помощью внешних GPS-датчиков.
  • Обработка результатов съемки, изготовление и печать чертежей, составление ведомостей подеревного перечета, если на топографической основе рисовали дендроплан.
  • Согласование материалов (планов, отчетов, чертежей).

Фото 2. Для съемки участков большой площади применяют и аэрофототопографические методы.

Из этих этапов и состоит процесс топосъемки. Исключить практически ничего невозможно, а вот добавлять иногда приходится. Например, установку на местности точек опорной сети, вынос границ участка в натуру, привязку объектов и т.д.

Масштабы топосъемки

Масштаб топографической съемки зависит от объекта и цели геодезических работ. Как правило исходный масштаб готовой съемки в цифровом виде – 1:500 или 1:1000. Топографический план впоследствии можно масштабировать иначе –  эта операция выполняется уже в камеральных условиях, но надо учитывать исходную детализацию. Если съемка проводилась в масштабе 1:2000 (стандарт для ситуационного плана), то сделать из нее качественную “пятисотку” уже не получится – не хватит точек на единицу площади. Топографические планы 1:500 – стандарт для рабочих чертежей, они принимаются в любом ведомстве.

Согласование топосъемки

Согласовать съемку не менее важно, чем выполнить ее на местности, ведь без штампов многочисленных эксплуатирующих организаций и архитектурного управления топопланы не могут быть приняты в региональный геофонд и использоваться для оформления разрешений, проектов, земляных работ. Количество согласований может меняться, но по срокам стоит закладывать на процедуру не менее месяца — это стандартный регламент, более быстрое рассмотрение заявок случается, но в формате «исключения из правил». 

В «ЭкоЭксперте» согласования всегда входят в состав работ по геодезии, а стоимость заранее вносится в смету. 

Стоимость и сроки топосъемки

Стоимость топографической съемки зависит от категории сложности условий, сезона выполнения полевых работ, площади участка. Назначение съемки, а значит ее масштаб, детализация и дополнительные работы (например, «подеревка» с составлением ведомости) — базовый параметр для определения вида съемки, оборудования, сопутствующих работ.

Выбор параметров топосъемки ограничен требованиями СП 47:13330:2016, СП СП 126.13330.2017, а расценки — справочником базовых цен на инженерно-геодезические изыскания.

Местоположение объекта, удаленного от изыскательской базы, увеличит транспортные расходы, но их доля в общей смете в любом случае будет невелика.

По срокам работ самым коротким этапом будет подготовительный, если заказчик быстро предоставит всю исходную документацию (чертежи, схемы или ситуационный план, документы на собственность или договор). На полевые работы на небольшом участке до 0,5-1,0 га понадобится до 3-5 дней, для более крупных объектов срок рассчитывается индивидуально, с учетом возможности привлечения нескольких бригад геодезистов одновременно. Камеральные работы выполняются в течение 1-2 недель. На согласования, независимо от типа, параметров и площади съемки стоит заложить срок не менее месяца. Таким образом, в среднем топосъемку реально сделать за 1-2 месяца.

Срок годности согласованной топосъемки (плана) – 2 года по СНиП, но в Москве действует своя норма –до трех лет, согласно требованиям административно-технической инспекции.

 

Ведущий эксперт:

Попов А.В., гендиректор

Прошёл трудовой путь от инженера до генерального директора. С 1994 года занимал руководящие должности в агрохимической, машиностроительной и экологической отраслях.

Лично курирует согласование экологической документации в органах государственной власти для VIP-клиентов.

Топографическая съемка местности заказать в Москве и области

Востребованная услуга — топосъемка земельного участка, она используется в строительной отрасли очень давно. Без этого невозможно получить разрешение на возведение здания, проложить коммуникации и получить право на земельный участок или объект недвижимости. Услуги выполнения топографической съемки земельного участка с разработкой подробного плана можно заказать в нашей компании.

Значение топосъемки местности

Топосъемка проводится обученным персоналом с использованием специального оборудования. Проводится измерение расстояний, высот, углов и географических координат относительно расположения строительной площадки и основных объектов. В результате получается подробный геодезический план с указанием особенностей рельефа местности, расположения основных коммуникаций и наземных сооружений. Это даст возможность для разработки проектной и правоустанавливающей документации строительных работ. Результаты съемки могут понадобиться не только при возведении объектов различного назначения и прокладки инженерных коммуникаций, но и для анализа изменений территорий за определенный промежуток времени.

Этапы проведения работ

Этапы выполнения съемки:

  1. Подготовительный. К нему относится согласование технического задания, изучение архивных данных по объекту, выбор и проверка оборудования, составление сметы.
  2. Полевой. Проводится непосредственно на местности, где выполняются все линейные, высотные и угловые измерения.
  3. Камеральный. Последующая обработка информации и составление плана расположения капитальных и временных сооружений, сетей коммуникаций и прочих объектов на участке.

В зависимости от предназначения, выделяют несколько типов:

  • Теодолитная — подразумевает проведение измерений при помощи теодолитов и мерного оборудования. Этот метод пригоден для создания ситуационных планов и карт. Является наиболее распространенным видом топографической съемки. При необходимости геодезисты могут самостоятельно внести правки в план.
  • Тахеометрическая — используется для составления более детального плана местности специальными электронными тахеометрами. При использовании данного метода можно получить подробные карты с масштабом 1:500. На плане отображаются все особенности местности, в том числе рельеф. Преимущественно топографическая съемка используется для межевания наделов либо регистрации их в кадастровой системе. Тахеосъемка необходима при прокладке магистралей различного назначения, дорожного покрытия.
  • Мензульная система. Топосъемка предполагает уточнение территории на промышленных участках. Из-за сложного рельефа геодезисты чаще всего не могут выполнить съемку участка другими методами. По решению специалистов этот способ может быть заменён на аэрофотосъемку.
  • Нивелирование отдельных квадратов участка. Используется преимущественно для равнинных поверхностей. Топографическая съемка земельного участка выполняется методом квадратов и магистралей. Полученная карта отличается точностью и корректностью.
  • Лазерное сканирование, позволяющее составить подробную трехмерную модель местности. Используется преимущественно на участках, на которых проведение остальных видов топографической съемки затруднено. Метод позволяет получить точное соотношение объектов на местности.
  • При невозможности выполнения замеров непосредственно на участке, применяется метод аэрографической съемки, либо получение информации со спутника. Летательные аппараты за короткое время получают четкую и точную картинку земельного участка. На основе этих данных геодезисты строят карту. Чаще всего топографический метод применяется при исследовании больших территорий либо местности, на которой сложный рельеф.

Топографическая съемка под газ

Топографическая съемка для газификации имеет свои особенности, поэтому при заказе необходимо обязательно уточнить цель проведения исследований. На плане обязательно указываются существующие газопроводы и их характеристики, а также контуры ранее газифицированных строений. В некоторых случаях может понадобиться поднятие старой документации для выявления других коммуникаций, которые располагаются на участке. Готовая топосъемка для газификации в обязательном порядке согласовывается в государственных учреждениях Москвы.

Результаты проведенных работ

После обработки полученных данных, разрабатывается и утверждается топографический план с указанием расположения всех объектов строительства и особенностей рельефа местности. Масштабность, условные обозначения и тип документа определяется существующими законодательными нормативами. Расшифровка земельного плана происходит в развернутой форме, благодаря чему заказчик получает документ, который может использоваться для подтверждения состояние местности в любом учреждении.

Почему стоит заказать услугу в нашей компании?

Топографическая съемка местности — ответственная работа, требующая специальных знаний и оборудования. Именно поэтому заказать топографическую съемку необходимо в нашей компании. Наши преимущества:

  • Грамотный персонал.
  • Современное оборудование.
  • Скорость выполнения заказа.
  • Доступные цены.

Большой практический опыт в данной сфере позволит решить задачи любой сложности. Закажите услуги топосъемки у нас, вы получите профессиональную помощь, и только приятные впечатления от сотрудничества!

Оформите заявку на сайте или позвоните нам, мы свяжемся с вами в ближайшее время и ответим на все интересующие вопросы. Также заказывайте другие услуги по топографической съёмке на нашем сайте.

Топографическая съемка местности

Топографическая съемка участка местности

Прежде, чем получить разрешение на строительство любого объекта или его реконструкцию, необходимо собрать целый пакет документов. Вам нужно будет предоставить план местности, коммуникаций и всех имеющихся на участке строений, а также информацию о рельефе.

В данном случае вам непременно нужна будет топографическая съемка. Необходимость в проведении подобных работ может возникнуть и в ряде других случаев, например, если требуется обозначить границы участка перед его продажей или другими операциями. 

По сути, топографическая съемка участка местности проводится с целью составления планов или карт. Чтобы результат был достоверным и правильно оформленным, необходимо прибегнуть к помощи профессионалов, которые имеют все необходимое оборудование и соблюдают правила топосъемки. 

Особенности и виды топографической съемки местности

Рассматривая разные виды топографической съемки местности, нельзя не сказать о том, что в плане обычно должна быть представлена информация о:

  • Границах земельного участка;

  • Коммуникациях, в том числе подземных;

  • Рельефе;

  • Расположении зданий;

  • Водных ресурсах, дорогах. 

При получении разрешения на строительство потребуется топографическая съемка в масштабе 1:500. Надо понимать, что реконструкцию и капитальный ремонт без топоплана осуществить нельзя. Разрешение будет получено только после того, как топосъемка будет согласована с местными властями. 

На основании составленного плана далее осуществляется цифровая модель местности, которая позволяет проанализировать рельеф и принять необходимые проектные решения. Методы топографической съемки местности выбираются в каждом случае индивидуально, в зависимости от целей съемки. Выделяют следующие виды подобных изысканий:

  • Нивелирование;

  • Тахеометрические исследования;

  • Аэрофотосъемка;

  • Теодолитная, стереографическая или мензульная;

  • Гидролокационная.

Сначала производится подготовка, потом полевые работы и лишь затем – камеральные. На последней стадии все работы проводятся непосредственно в офисе, где анализируются полученные данные и составляются документы для получения разрешения на строительство. Мы выполняем изыскания любой сложности для самых разных целей. Наши сотрудники работают грамотно и качественно. Они все обладают соответствующими сертификатами на проведение работ. Вы можете обратиться к нам в любое время. 

Топографическая съемка земельного участка в Москве: цены на топосъемку

Ландшафтная

съемка земельного участка с отображением на плане особенностей рельефа, перепада высот, деревьев, жилых домов

Фасадная

приборы снимают положение стен, их отклонения от вертикали, текущее состояние, съемка фасада здания используется для составления плана реконструкции

Тахеометрическая

с помощью электронных тахеометров определяется плановое и высотное положение объектов

Вертикальная

замеряются высотные отметки заданных точек на участке

Горизонтальная

с помощью теодолитов замеры ведутся на плоскости участка

Исполнительная

замеряются части зданий и коммуникаций, чтобы сравнить их соответствие проекту

1 к 500

самый популярный вид съемки, идеально подходящий для равнинного рельефа

1 к 1000

для крупных капитальных объектов

1 к 1500

для производственных зданий, цехов и сооружений большой площади

1 к 2000

для объектов капитального строительства, находящихся вдалеке от городской застройки

1 к 5000

для объектов городского и регионального масштаба, градостроительства

Крупномасштабная

для особо крупных объектов, используются методы аэрофотосъемки и космической съемки

Комбинированная

сочетание нескольких методов топосъемки: создание контурной карты благодаря съемке с квадрокоптера, а детали на карту переносятся в результате полевых работ с использованием мензул и теодолитов

Мензульная

используется для полевых работ, топографический план получается непосредственно на местности, и его качество и точность можно отследить в ходе работ. Для такого типа съемки нельзя использовать программные средства обработки и создания цифровых моделей местности, оцифровка результатов представляет большие сложности. Сейчас этот метод практически вытеснен новыми способами топосъемки

Подробнее

С помощью квадрокоптера, аэросъемка

над местностью запускаются дроны, компактные беспилотные летательные аппараты, которые за несколько минут покрывают огромные расстояния, снимая на фото с точностью до мельчайших деталей особенности земельного участка. Оператор управляет дроном в режиме реального времени, здесь же проводится корректура его работы, а обработка данных с помощью специальных программ занимает минимум времени

Подробнее

Заказать топографическую съемку. Заказать топосъемку. Создание цифровых моделей местности, рельефа. ПромАэро.

Топографическая съемка или топосъемка – незаменимый инструмент для строителей и проектировщиков. Топосъемка осуществляется с применением профессионального геодезического оборудования и беспилотной аэрофотосъемки. В ходе работ соблюдаются требования стандартов и правил, учитываются особенности местности. Работу выполняют квалифицированные геодезисты с опытом работы более 5 лет.

Для чего нужна топографическая съемка?

Заказать топосъемку необходимо при выполнении проектных работ перед началом строительства, получении разрешения на строительство, оформлении земельного участка в собственность или аренду, подключении к центральным комуникациям, получении разрешения на вырубку деревьев. 

В результате проведения топосъемки подготавливается подробный топографический план — чертеж, на котором изображены все объекты местности в системе принятых для данного масштаба условных знаков, а также рельеф местности, выраженный численными отметками и горизонталями. Чертеж подготавливается в определенном масштабе. Существует несколько масштабов, предусмотренных правилами и нормами, в которых выполняется топографическая съемка земельного участка. От точности топоплана земельного участка зависит конечный результат строительства — ошибки, допущенные на стадии инженерных изысканий, идут в проект, на основании которого осуществляются строительно-монтажные работы. Экономический эффект при проведении топосъемки является существенным — выявленные на стадии проектирования недостатки позволят исбежать расходов при строительстве!

Способы и этапы проведения топосъемки

Для выполнения топографической съемки и составления топоплана необходимо специальное образование и профессиональное оборудование, такое как электронные тахеометры, спутниковые приемники, трассоискатели. При выполнении топосъемки больших территорий возможно применение беспилотных летательных аппаратов. Современные БПЛА комплектуются специализированными двухканальными GPS приемниками, работающими в режиме RTK, который позволяет записывать координаты фотоснимка с точностью до 5 см. Подробнее о применении аэрофотосъемки читайте здесь.

Работы, как правило, выполняются в несколько этапов:

1. Подготовительный этап. На данном этапе осуществляется согласование технического задания, оформляются необходимые разрешения.

2. Рекогносцировка. Производится обследование местности с целью выбора положения геодезических опорных пунктов для обоснования топографических съёмок.

3. Полевые изыскания. В процессе полевых изысканий осуществляется закладка опорных пунктов, замеры с применением электронных техеометров, GPS приемников, а также выполняется аэрофотосъемка.

4. Камеральная обработка. После выполнения полевых работ специалисты обрабатывают полученные данные, полготавливают комплект чертежей, технический отчет.

5. Согласование. В случае присутствия на земельном участке каких-либо инженерных коммуникаций и сооружений требуется получение согласования от эксплуатирующих организаций, 

6 Сдача работ. Подготовленный комплект отчетных документов передается заказчику или в экспертизу.

У нас можно заказать топосъемку недорого!

Стоимость топосъемки рассчитывается индивидуально на основании технического задания. Ценообразование зависит от способа выполнения топографической съемки. Рассчет осуществляется исходя из площади, измеряемой в га или кв.км.

Хотите недорого заказать топосъемку? Мы можем вам в этом помочь! Наша компания ведет гибкую ценовую политику, так что мы готовы предложить вам самые выгодные условия сотрудничества. Свяжитесь с нашими специалистами по телефону, узнайте ориентировочную цену топографической съемки и заключите договор на выполнение работ. А все остальное мы сделаем сами!

Топосъемка земельного участка — что это такое и для чего нужна

Топосъемка или топографическая съемка — это один из комплексных инструментов для получения топографической карты или плана исследуемой местности в графическом и цифровом виде, для оценки запланированного строительства. Отображение измерений расстояний, высот, углов, с отображением четкой схемы расположения любых объектов. Длительность эксплуатации будущего объекта, стоимость строительных работ и безопасность проживания зависит от точности выполняемых работ.

Необходимость топосъемки возникает:

  • В подведении к земельному участку коммуникаций
  • В перепланировке коммуникаций
  • В подготовке разрешительных документов на строительство
  • В приобретении и аренде земельного участка
  • В решении судебных споров

Топографическая съемка на земельных участках решает спорный возникающий вопрос по уточнению границ участка будущей застройки. Подведение инженерно-технических коммуникаций к существующей системе коммуникаций (прокладка труб или кабелей), перепланировка существующих коммуникаций и стоит отметить получение документов на строительство будущего жилья. Нужно также учитывать, что топографическая съемка имеет свой срок давности — это 6 месяцев, при строительстве объекта необходимо обновление топосъемки каждые полгода. В интересах владельца иметь наличие сведений границы земельного участка, чтобы в первую очередь не выйти за границы своей территории при строительстве и в последующем иметь нужный документ по своим законным границам участка.

А также проведение топосъемки требуется:

  • В разработке проектов строительства (реконструкций зданий)
  • В привязки строящихся объектов к местности
  • В проведении земляных работ
  • В работах ландшафтного дизайна

Топографический план реализуется от целей проведения геодезических изысканий. Чем больше масштаб плана, тем больше объектов на карте и точнее данные о земельном участке. Широко используются планы масштабов (1:200, 1:500), что достаточно для отображения мелких объектов, ограждений и зеленых насаждений на карте. Исследуемые данные масштаба служат в выполнении различных строительных работ.

Качество и скорость изготовления проекта зависит от профессионализма топографов и геодезистов. Здесь напрямую зависит опыт геодезиста на местности, для отображения технических элементов по последующим исследованиям. Так как измерительная информация с абрисов, схем и измерительных приборов передается в камеральный отдел, где в последующем проводится полевой этап точности и полноты чертежа или плана с обозначением условных знаков в общепринятом виде. В электронной же версии чертежа заносится семантическая информация по типам ограждений, материалам и характеристикам труб (газ, вода, канализация).

Востребованно к топосъемки земельного участка заказывать инженерно-геологические работы включающие: вынос границ участка на местности. Включающий детальный план территории, проект здания, расчет фундамента, разбивку осей посадки здания, технические отчет для землеустройства.

Заказываемая услуга топосъемки — это сложнейшая и важная часть в кадастровых работах. За счет опытных инженеров компании «МОС ИнжГеоСтройПроект», все полученные данные выполнят правильное межевание участка с проведением качественных землеустроительных работ.

% PDF-1.4 % 447 0 объект > эндобдж xref 447 38 0000000016 00000 н. 0000001129 00000 н. 0000001268 00000 н. 0000001424 00000 н. 0000001576 00000 н. 0000001717 00000 н. 0000002412 00000 н. 0000002813 00000 н. \) u \ rs! e ֨ öJ [\ (ЃIY) / U (uэb_hseI6Y0 \ rxr) / P -60 / V 1 / Длина 40 >> эндобдж 450 0 объект > / Кодировка> >> / DA (? DžT0m1 \\ U) >> эндобдж 451 0 объект > эндобдж 452 0 объект > эндобдж 483 0 объект > ручей -g I {% gC6W8DT (S \ pҥ- (LH «> Sk5 (~ _yy] # q $ Ȓhw [.3 ٻ> cBj2jG (‘США’ BX`t qOm LqV0TJF @ ψ7 XF.a? GRgq0X {iIĖ`} 6 ‘_ (yCZljWd ~ l˒tp) GR конечный поток эндобдж 484 0 объект 526 эндобдж 453 0 объект > / ExtGState> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text] >> / Содержание [464 0 R 466 0 R 468 0 R 470 0 R 472 0 R 474 0 R 476 0 R 478 0 R] / MediaBox [0 0 612 792] / CropBox [0 0 612 792] / Повернуть 0 / StructParents 0 / Аннотации 454 0 руб. >> эндобдж 454 0 объект [ 455 0 руб. 456 0 руб. ] эндобдж 455 0 объект > эндобдж 456 0 объект > эндобдж 457 0 объект > эндобдж 458 0 объект [ / CalRGB> ] эндобдж 459 0 объект > эндобдж 460 0 объект > эндобдж 461 0 объект > эндобдж 462 0 объект / DeviceGray эндобдж 463 0 объект 1091 эндобдж 464 0 объект > ручей kr} sljQqd # {y} (U] ϶QIE ‘>) Ê`}! k [? ȍJЗ6,8 «sjīGL52 u5V_k-trVĿJSY ߊ \ GpzI0 q} IlEI [R} qz: bH # ʟ / # ^ Jk ׀ M`y &) Fq \ «mTw (4 [5R ‘; 45» gQ @ ҮuE @> кг, ua˿D * SAZm {4yC, EYӨ5CC] знак равно WoSv ~.dHsRw6tMu ޺ Lrdq8 öV> -Y \ gkjx3VC̄ \ BDžV鿇’C2xBAfkUxZo || uRZc.

Что такое топография? Полное руководство

Что такое топография?

Сегодня вы узнаете все о топографии.

В этом руководстве вы узнаете:

  • Что такое топография?
  • Кто пользуется топографическими картами?
  • Что такое топографические съемки?

И многое другое. Давайте приступим.

Определение топографии

Топография — это исследование земной поверхности.В частности, он закладывает фундамент ландшафта. Например, топография относится к горам, долинам, рекам или кратерам на поверхности.

Происхождение топографии происходит от «topo» для «места» и «graphia» для «письма». Это тесно связано с геодезией и геодезией, которые связаны с точным измерением поверхности земли. И это также тесно связано с географическими и картографическими системами, такими как ГИС.

Высота — это отличительный фактор для топографических карт.В ГИС мы используем цифровые модели рельефа местности. На девяти из десяти топографических карт показаны изолинии, которые представляют собой просто линии одинаковой высоты. Узкое определение топографии характерно для расположения форм рельефа.

Но в более широком смысле он включает в себя естественные и искусственные черты. Например, топографические карты часто связывают административные границы, города, гидрографию, парки, ориентиры, транспорт и здания.

ПОДРОБНЕЕ: 5 бесплатных глобальных источников данных DEM — цифровые модели рельефа

Рельеф и контуры

Изолинии (изолинии) соединяют точки одинаковой отметки.Считывая контуры, мы интерпретируем высоту, уклон и форму на топографических картах.

Если изолинии близки, уклон крутой. Но когда контуры разводятся, наклон получается более плавным.

Мы используем контуры для гор, долин и батиметрии. Например, гора Фудзи находится на высоте 3776 метров над уровнем моря. На расстоянии 250 метров каждая горизонтальная линия представляет собой равные отметки. Почти на вершине горы Фудзи это контурная линия длиной 3750 метров.

ПОДРОБНЕЕ: Что обозначают контурные линии на топографической карте?

Примеры топографии на картах

В топографической картографии нет «мирового авторитета».Вместо этого каждая страна устанавливает свои собственные стандарты и приоритеты. Чаще всего каждое картографическое агентство разрабатывает свои топографические карты с определенной целью.

Например, строительство новой автомагистрали может привести к появлению топографической карты с указанием лесного покрова, типов почвы или классификации горных пород вдоль маршрута. Со временем серии топографических карт часто обновляются. Но правда в том, что они могут быть сложными, и на их создание уйдут годы.

В США первая топографическая карта Геологической службы США была исследована в 1892 году.С тех пор редактирование карт продолжалось более 125 лет. Геологическая служба США создает топографические карты в масштабе 1: 250 000, 1: 100 000, 1: 63 360 и 1: 24 000. Наиболее распространенной является серия четырехугольников продолжительностью 7,5 минут, где один дюйм на карте означает 24 000 дюймов на земле.

Другой пример топографической карты — Гобелен Геологической службы США по времени и местности. На этой красочной карте топография (отмывка) наложена на лежащие под ней скальные образования. Это помогает разгадать геологическую историю континента, например, события горообразования.

Применение и использование топографии

Топографические карты показывают, как текут реки, как высокие горы поднимаются и как спускаются крутые долины. Они раскладывают землю, как в этих примерах:

  • Инженеры используют топографические карты, чтобы спланировать дорогу, построить вышку сотовой связи или спланировать плотину гидроэлектростанции.
  • Геологи используют топографию, чтобы понять тектоническую активность, формы рельефа и места рытья шахты.
  • Путешественники используют топографические карты, чтобы найти тропы, и крутые склоны, чтобы спланировать восхождение.
  • Астрономы изучают топографию за пределами Земли, например, на Луне, Марсе или астероиде.
  • Ученые-климатологи связывают топографию с климатическими моделями, чтобы распознавать потоки воздуха и воды.

По мере развития ландшафтов и развития технологий топографы сталкиваются с тяжелой битвой за точность и полноту.

ПОДРОБНЕЕ: 1000 ГИС-приложений и их использования — как ГИС меняют мир

Анализ топографии

Если вы хотите выполнить какой-либо топографический анализ, мы настоятельно рекомендуем SagaGIS.Это совершенно бесплатно и с открытым исходным кодом. В частности, набор инструментов анализа топографии идеально подходит для большинства типов ландшафтного анализа.

Это настолько хорошо, что вы не можете найти большинство этих инструментов в коммерческом программном обеспечении. В частности, он включает в себя ряд инструментов для морфометрии, гипсометрии и других специальных инструментов. Такие инструменты, как неровность, уклон, вид и кривизна, действительно могут охарактеризовать местность.

Если вы хотите классифицировать типы рельефа, в SagaGIS есть готовые инструменты, которые именно это и делают.Наконец, мы используем топографическое положение и индекс влажности для характеристики режима дренажа. Вот наше руководство по SagaGIS, где вы найдете больше советов и рекомендаций.

ПОДРОБНЕЕ: Топографический профиль массивного метеоритного кратера в Аризоне

Последние мысли

Топография — это все о местоположении, местоположении, местоположении. В частности, это то, как топография соотносится с рельефом.

Сегодня вы узнали, что топография — это расположение природных и искусственных объектов в мире.

Инженеры, геологи и даже астрономы используют эти типы карт для разведки, планирования и описания местности.

Есть ли что-нибудь еще, что вы хотите узнать о топографии? Пожалуйста, дайте нам знать, оставив комментарий ниже.

Что такое топография? — MapScaping

Топография — это исследование формы поверхности Земли и ее физических характеристик, таких как горы, долины, каньоны и т. Д. Основная цель типографики — определить широту (расстояние к северу или югу от экватора) и ( долгота — расстояние к востоку или западу от нулевого меридиана), а высота — расстояние над уровнем моря различных форм рельефа.Топограф изучает как геологию
, так и географию элементов ландшафта. Эти объекты иногда вместе именуются областями ландшафта.

Слово «топография» представляет собой сочетание двух греческих произведений: «топо», что означает «место», и «графия», что означает «записывать или делать заметки». Понятно, что люди давно интересовались записью формы земли. Наличие точного изображения или карты ландшафта помогает вам перемещаться с места на место, позволяя вам позиционировать себя в пределах ландшафта и, следовательно, выработать наиболее удобный способ передвижения по местности.


Итак, что такое топографическая карта


Все мы знакомы с картами. Разные карты служат разным целям. Если вы пытаетесь проехать из пункта А в пункт Б, вам понадобится дорожная карта. Но если вы хотите перемещаться из точки A в точку B по незнакомой горной местности, например, в походе, вам необходимо увидеть особенности и контуры ландшафта. А значит, вам нужна топографическая карта.


В чем разница между топографической картой и обычной картой? Топографические карты показывают трехмерный ландшафт на двухмерной поверхности.На этих картах показаны профили земли, возвышенности, горы, долины. Информация о контурах и высоте отделяет их от других карт.
Вот почему топографические карты являются одними из самых привлекательных карт, которые вы можете найти. Но они также требуют невероятно больших объемов данных для производства.

Для создания точной топографической карты необходимо собрать данные о высоте для всей области, которую будет покрывать карта. При создании топографических карт для больших территорий этот процесс сбора данных может быть очень трудоемким.Это то, что данные на больших территориях часто собираются с помощью самолетов или спутников.

Есть масса препятствий для создателей топографических карт. Но из-за необходимости точного изображения ландшафта и красоты этих карт маловероятно, что люди перестанут их делать.

Дополнительная литература

Более детальный взгляд на топографические карты

Как найти свою отметку

Топографическая карта будущего

ГЛАВА 3 — ЭЛЕМЕНТЫ ТОПОГРАФИИ

ГЛАВА 3 — ЭЛЕМЕНТЫ ТОПОГРАФИИ



3.1 Склоны
3.2 Высота точки
3.3 Изолинии
3.4 Карты



3.1.1 Определение
3.1.2 Метод выражения склоны
3.1.3 Поперечные откосы


3.1.1 Определение

Уклон — это подъем или опускание поверхности земли. Фермеру или ирригатору важно определить уклоны на земле.

Склон легко узнать на холмистой местности.Начинайте подъем от подножия холма к вершине, это называется восходящим спуском (см. Рис. 46, черная стрелка). Спускайтесь вниз, это нисходящий склон (см. Рис. 46, белая стрелка).

Рис. 46. Подъем и спуск

Плоские участки никогда не бывают строго горизонтальными; на кажущейся ровной местности есть пологие склоны, но зачастую они едва заметны невооруженным глазом. Для определения этих так называемых «пологих склонов» необходимо точное обследование местности.

3.1.2 Метод обозначения уклонов

Наклон поля выражается в виде отношения. Это расстояние по вертикали или разница в высоте между двумя точками в поле, деленная на расстояние по горизонтали между этими двумя точками. Формула:

….. (14a)

Пример приведен на рис. 47.

Рис. 47. Размеры откоса

Наклон также может быть выражен в процентах; тогда используется формула:

….. (14b)

Используя те же измерения, что и на Рис. 47:

Наконец, наклон можно выразить в промилле; тогда используется формула:

….. (14c)

с цифрами из того же примера:

ПРИМЕЧАНИЕ :

Наклон в ‰ = наклон в% x 10

ВОПРОС

Каков уклон в процентах и ​​промилле поля с горизонтальной длиной 200 м и перепадом высот 1.5 м между верхом и низом?

ОТВЕТ

Наклон поля в = наклон поля в% x 10 = 0,75 x 10 = 7,5 ‰

ВОПРОС

Какова разница в высоте между верхом и низом поля, когда длина поля по горизонтали составляет 300 м, а уклон — 2 ‰.

ОТВЕТ

таким образом: перепад высот (м) = 0.002 х 300 м = 0,6 м.

В следующей таблице показан диапазон уклонов, обычно используемых на орошаемых полях.

Наклон

%

горизонтальный

0 — 0,2

0–2

Очень плоский

0.2 — 0,5

2–5

Квартира

0,5 — 1

5-10

Умеренная

1–2,5

10–25

Крутой

более 2,5

более 25

Рис.48а. Крутой спуск

Рис. 48б. Плоский откос

3.1.3 Поперечный откос

Положите книгу на стол и приподнимите одну сторону ее на 4 см от стола (рис. 49a). Теперь наклоните книгу вбок (6 см) так, чтобы только один ее угол касался стола (рис. 49b).

Рис. 49а. Главный уклон

Рис. 49b. Главный и поперечный уклон

Толстая стрелка указывает направление того, что можно назвать основным уклоном; тонкая стрелка указывает направление поперечного откоса, последний пересекает направление основного откоса.

Изображение основного и поперечного откосов орошаемого поля показано на Рис. 50.

Рис. 50. Главный и поперечный уклон орошаемого поля


3.2.1 Определение
3.2.2 Репер и средний уровень моря


3.2.1 Определение

На рисунке 51 точка A находится наверху бетонного моста. Любая другая точка в окружающей области выше или ниже точки A, и можно определить расстояние по вертикали между ними.Например, B выше, чем A, а расстояние по вертикали между A и B составляет 2 м. Точка C ниже точки A, а расстояние по вертикали между точками A и C составляет 1 м. Если точка A выбрана в качестве опорной точки или опорной точки, отметка любой другой точки в поле может быть определена как расстояние по вертикали между этой точкой и A.

Рис. 51. Контрольная точка или точка отсчета «A»

Таким образом, высота или превышение точки B по отношению к точке отсчета A составляет 2 м, а высота точки C также связана с точкой отсчета A , составляет 1 м.

В качестве напоминания о том, что точка находится выше или ниже нулевой точки, ее отметке предшествует знак + (плюс), если она выше нулевой точки, или — (минус), если она ниже нулевой точки.

Следовательно, по отношению к точке A высота точки B составляет +2 м, а высота точки C — -1 м.

3.2.2 Репер и средний уровень моря

Репер — это постоянная отметка, установленная в поле для использования в качестве контрольной точки. Репером может быть бетонное основание, в котором закреплен железный стержень, указывающий точное место реперной точки.

Репер также может быть постоянным объектом на ферме, например, вершиной бетонной конструкции.

В большинстве стран топографические департаменты создали национальную сеть реперов с официально зарегистрированными отметками. Все высоты реперов даны относительно одной национальной опорной плоскости, которая в целом является средним уровнем моря (MSL) (см. Рис. 52).

Рис. 52. Репер (B.M.) и средний уровень моря (M.S.L.)

ПРИМЕР

На рисунке 52 высота точки A по отношению к реперу (BM) составляет 5 метров.Высота БМ относительно среднего уровня моря (СММ) составляет 10 м. Таким образом, высота точки A относительно ПМР составляет 5 м + 10 м = 15 м и называется пониженным уровнем (RL) A.

ВОПРОС

Каков пониженный уровень точки B на рисунке 52.

ОТВЕТ

Превышение точки B относительно BM = 3 м.

Превышение БМ относительно ПДС = 10 м.

Таким образом, приведенный уровень B = 3 м + 10 м = 13 м.

ВОПРОС

Какая разница в высоте между точками A и B? Что это собой представляет?

ОТВЕТ

Разница в высоте между A и B — это уменьшенный уровень A минус уменьшенный уровень B = 15 м — 13 м = 2 м, который представляет собой вертикальное расстояние между A и B.

Контурная линия — это воображаемая горизонтальная линия, соединяющая все точки поля с одинаковой высотой. Контурная линия является воображаемой, но ее можно визуализировать на примере озера.

Уровень воды в озере может подниматься и опускаться, но поверхность воды всегда остается горизонтальной. Уровень воды на береговой линии озера образует контурную линию, поскольку достигает точек, находящихся на одной высоте (рис. 53a).

Фиг.53а. Береговая линия озера образует контур .

Предположим, что уровень воды в озере поднимается на 50 см выше своего первоначального уровня. Контурная линия, образованная береговой линией, изменяется и принимает новую форму, теперь соединяя все точки на 50 см выше первоначального уровня озера (рис. 53b).

Рис. 53b. При повышении уровня воды образуется новая контурная линия

Контурные линии — полезное средство для иллюстрации топографии поля на плоской карте; высота каждой изолинии указана на карте, чтобы можно было идентифицировать холмы или впадины.


3.4.1 Описание карты
3.4.2 Интерпретация контурных линий на карте
3.4.3 Ошибки в контурные линии
3.4.4 Масштаб карты


3.4.1 Описание карты

Рис. 54 представляет собой трехмерный вид поля с его холмами, долинами и впадинами; контурные линии также были обозначены.

Рис. 54. Трехмерный вид

Такое представление дает очень хорошее представление о том, как поле выглядит в действительности.К сожалению, рисование требует большого мастерства и практически бесполезно при проектировании дорог, ирригационных и дренажных инфраструктур. Намного более точное и удобное представление поля, на котором могут быть нанесены все данные, относящиеся к топографии, является карта (рис. 55). Карта — это то, что вы видите, глядя на трехмерное изображение (Рис. 54) сверху.

3.4.2 Расшифровка горизонталей на карте

Расположение контурных линий на карте дает прямое представление об изменениях в топографии поля (рис.55).

Рис. 55. Двумерный вид или карта

На холмистых участках изолинии близки друг к другу, а на пологих склонах они шире. Чем ближе линии контура, тем круче наклон. Чем шире контурные линии, тем более пологие откосы.

На холме контурные линии образуют круги; при этом значения их высоты увеличиваются от края к центру.

В углублении контурные линии также образуют круги; однако значения их возвышения уменьшаются от края к центру.

3.4.3 Ошибки в контурных линиях

Линии разной высоты никогда не пересекаются. Пересечение линий обратного отсчета означало бы, что точка пересечения находится на двух разных отметках, что невозможно (см. Рис. 56).

Рис. 56. НЕПРАВИЛЬНО; пересечение горизонтальных линий

Контур непрерывный; где-то на карте никогда не может быть изолированного отрезка контурной линии, как показано на рисунке 57.

Фиг.57. НЕПРАВИЛЬНО; изолированный кусок контурной линии

3.4.4 Масштаб карты

Чтобы карта была полной и действительно полезной, она должна иметь определенный масштаб. Масштаб — это отношение расстояния между двумя точками на карте и их реального расстояния на поле. Масштаб 1 к 5000 (1: 5000) означает, что 1 см, измеренный на карте, соответствует 5000 см (или 50 м в метрах) на поле.

ВОПРОС

Каково реальное расстояние между точками A и B на поле, когда эти две точки равны 3.На расстоянии 5 см на карте масштабом от 1 до 2 500? (см. рис.58)

Рис. 58. Измерение расстояния между A и B

ОТВЕТ

Масштаб 1: 2 500, что означает, что 1 см на карте соответствует 2 500 см в действительности. Таким образом, 3,5 см между точками A и B на карте соответствует 3,5 x 2 500 см = 8 750 см или 87,5 м на поле.


Набор глобальных кросс-масштабных топографических переменных для моделирования окружающей среды и биоразнообразия

В этом исследовании мы использовали следующую терминологию для определения трех типов слоев, каждый из которых относится к конкретному этапу рабочего процесса: исходные слои являются необработанными Слои высот из 250-метрового GMTED (доступны как различные продукты высот, см. ниже) или из набора данных 90-метрового SRTM.Производные топографические переменные — это набор из 15 топографических переменных, которые были рассчитаны на основе исходных слоев с использованием анализа движущегося окна. Из этих производных переменных мы получили агрегированные топографические переменные в более крупных пространственных зернах.

Исходные слои

Для этой работы использовались два источника данных: 250-метровый GMTED 21 и 90-метровый SRTM4.1dev 24,25 . GMTED служил основным набором данных из-за его полной глобальной протяженности и самого высокого разрешения (250 м), доступного на данный момент, в то время как SRTM использовался для сравнения и проверки переменных, полученных из GMTED, и для оценки эффекта получения пространственного масштаба в регионах. где размеры двух наборов данных перекрываются (56S — 60N широты).

Набор данных GMTED (загружен по адресу http://topotools.cr.usgs.gov/gmted_viewer/) был выпущен в 2010 году Геологической службой США (USGS) и Национальным агентством геопространственной разведки (NGA) во всем мире в три года. пространственные зерна 1 км (30 угловых секунд), 500 м (15 угловых секунд) и 250 м (7,5 угловых секунд), за исключением Гренландии и Антарктиды, где доступны только наборы данных 1 км. Исходный продукт GMTED представляет собой составной продукт, основанный на нескольких источниках данных о высотах с координатной привязкой с пространственными зернами в диапазоне от примерно 30 м до 2 км (от 1 до 60 угловых секунд, исх.21). Основным источником GMTED являются цифровые данные о высотах местности NGA SRTM (http://www2.jpl.nasa.gov/srtm/) с разрешением 1 угловая секунда (заполнение пустот). Было использовано семь дополнительных источников данных для регионов, не охваченных SRTM, и для заполнения оставшихся пробелов из-за различных факторов, таких как облачный покров. К ним относятся 1) не-SRTM DTED (NGA) канадские цифровые данные о высоте (GeoBase — Канада) с двумя разрешениями, 3) Satellite Pour lâ € ™ Observation de la Terre Reference 3D (Spot Image — IGN), 4) Национальный набор данных о высоте для континентальной части США и Аляски (USGS), 5) DEM GEODATA 9 s для Австралии (Geoscience Australia), 6) спутниковый радар Антарктиды и лазерный высотомер DEM (Университет Бристоля) и 7) спутник Гренландии. радиолокационный высотомер DEM (Бристольский университет) (дополнительную информацию см. в техническом отчете GMTED2010 21 ).Эти одиночные ЦМР были объединены с глобальной ЦМР GMTED в уменьшенную, но стандартизированную пространственную зернистость 250 м для создания набора данных 21 с 5 слоями, которые имеют значения среднего, медианного, минимального, максимального и стандартного отклонения матрицы высот в собственном разрешении (от 1 до 60 угловых секунд) в агрегированных ячейках сетки. Среднеквадратичная ошибка GMTED (RMSE) находится в диапазоне от 25 до 42 м, от 29 до 32 м и от 26 до 30 м для произведений 1 км, 500 м и 250 м, соответственно, 21 .Продукт 250 м GMTED не включает Антарктиду, потому что единственная доступная DEM доступна с пространственным зерном 1 км 21,26 . 250 м GMTED — единственная матрица высот, покрывающая весь земной шар с самой высокой доступной пространственной зернистостью, состоящая из растрового слоя размером 172800 x 67200 ячеек.

В качестве сравнения мы также использовали данные SRTM4.1dev для 90 м (3 угловых секунды), полученные Консорциумом консультативной группы по международным сельскохозяйственным исследованиям (CGIAR) для пространственной информации 24,25 .Этот продукт основан на космической топографической миссии NASA Shuttle Radar Topographic (SRTM), выпущенной в 2003 г. 22,23 . Пустоты без данных относятся к водным объектам и озерам, теневым эффектам и областям, где не было доступной текстурной информации для создания ЦМР. Пропущенные участки данных заполнялись различными методами в зависимости от наличия других источников ЦМР (США — NED 3, Мексика — 90 м DM, Канадские цифровые данные о высоте, уровень 1, Новая Зеландия — ЦМР 100 м, Австралия — Геоданные TOPO — контурные данные 100 тыс., горные районы де Ферранти DEM, CIAT Коста-Рика 50 м DEM, Эквадор 90 м DEM; дополнительную информацию о DEM и «дырах» в топографическом контексте можно найти на сайте http: // www.cgiar-csi.org/data/srtm-90m-digital-elevation-database-v4-1). По возможности, данные с более высоким разрешением использовались для расчета ЦМР на расстоянии 90 м с использованием интерполяции с векторным контуром и приближением точек 24,25 . При отсутствии дополнительной ЦМР с высоким разрешением выполнялась интерполяция с использованием более грубого продукта STRM с точным методом, варьирующимся в зависимости от размера, формы и топографии области: 1) кригинг и взвешивание с обратным расстоянием для малых и средних размеров. размер отверстий на плоских участках, 2) треугольная неравномерная сеть для очень плоских участков, 3) шлицы для малых и средних отверстий в областях со сложной топографией и на больших высотах и, 4) продвинутые шлицы для больших отверстий с другим рельефом.Одним из ограничивающих факторов данных SRTM является то, что они покрывают только области низких широт между 60 и 58 южной широты. В целом продукт SRTM4.1dev размером 90 м состоит из растра размером 432000 x 144000 ячеек. Набор данных SRTM состоит только из одного значения высоты на ячейку сетки (в отличие от GMTED, который представлен четырьмя разными продуктами: медиана, минимум, максимум, стандартное отклонение).

Производные топографические переменные

Как объяснено в разделе «Исходные слои», GMTED доступен в форме нескольких продуктов, полученных из различных ЦМР с высоким разрешением, а именно минимального, максимального, медианного, среднего и стандартного отклонения (сокращенно в данной работе и также в репозитории GMTED как mi, ma, md, mn, sd, соответственно — то же сокращение переменной используется и в таблице 1), которую можно загрузить с http: // topotools.cr.usgs.gov/gmted_viewer/. Эти слои GMTED использовались для расчета производных топографических переменных, перечисленных в таблице 1. Производные топографические переменные были рассчитаны на основе 1) значения в каждой ячейке фокальной сетки индивидуально или 2) набора ячеек сетки в непосредственной близости от каждого фокуса. ячейка, как определено движущимся окном 3 × 3 (т. е. фокальная ячейка с восемью окружающими ячейками, см. рис. 1). В первом случае мы получили переменные высоты mi, ma и sd, которые были получены из слоев источника 250 м GMTEDmi, 250 м GMTEDma, 250 м GMTEDsd, соответственно.Эти переменные показаны в пяти первых строках таблицы 1 (имя переменной «высота»). Во втором случае мы вычислили набор из 16 производных топографических переменных, включая 15 непрерывных и 1 категориальную переменную. Категориальная переменная имеет 10 геоморфологических классов (см. Таблицу 1, последняя строка), которые представляют наиболее распространенные формы рельефа. Для каждой из этих производных переменных в качестве источника мы использовали медианное значение GMTED (GMTEDmd). По сравнению со средним значением, медиана менее чувствительна к выбросам и меньше подвержена влиянию потенциально искаженного распределения значений высоты.Помимо GMTED, SRTM также использовался для вычисления подмножества производных переменных в качестве сравнения. Для каждой производной переменной (кроме высоты, см. Выше) мы использовали движущееся окно 3 × 3 на нижележащем слое источника GMTEDmd длиной 250 м и SRTM на 90 м. Полный список переменных показан в Таблице 1, в которой представлен обзор производных топографических переменных, агрегированных переменных в более крупных пространственных зернах и конкретных исходных слоях (GMTED или SRTM). В третьем столбце указывается алгоритм, используемый для вычисления каждой переменной, и его можно использовать для поиска конкретной формулы, используемой при вычислении производных переменных.Значение производных переменных может незначительно изменяться от программного обеспечения к программному в соответствии с реализованным алгоритмом.

Таблица 1 Список производных и агрегированных топографических переменных. Рисунок 1: Блок-схема, описывающая набор топографических переменных.

Исходные слои обеспечивают основу для производных переменных, которые, в свою очередь, затем объединяются в более крупные пространственные зерна. Сначала производные топографические переменные вычисляются в исходной пространственной зернистости исходных слоев (250 м для GMTED и 90 м для SRTM) с использованием движущегося окна из 3 × 3 ячеек сетки (серый квадрат).Во-вторых, все производные топографические переменные агрегируются в более крупные пространственные зерна размером 1, 5, 10, 50 и 100 км с использованием неперекрывающегося окна и различных подходов агрегации (см. Таблицу 1 для обзора всех недавно разработанных переменных с их метриками агрегирования. и пространственное зерно).

Производные топографические непрерывные переменные

Производные непрерывные переменные включают уклон, аспект (включая значения синуса и косинуса), восток, север, четыре переменные неоднородности (неровность, индекс неровности местности, индекс топографического положения, векторная мера жесткости), две переменные кривизны (кривизна профиля и тангенциальная кривизна), а также частные производные первого и второго порядка от высоты (список переменных в таблице 1).Частные производные описывают скорость изменения наклона и кривизны при сохранении постоянных направлений аспекта (в нашем случае вдоль направлений север-юг и восток-запад) 27,28 (рис. 2). Основываясь на средней высоте исходного слоя (GMTEDmd), мы сначала вычислили наклон и аспект, которые представляют собой скорость изменения высоты по величине и ориентации для вектора наискорейшего спуска соответственно. Аспект является круговой переменной, поэтому преобразование синуса и косинуса необходимо перед любым вычислением, включая агрегирование в более крупную пространственную зернистость.Синус и косинус аспекта могут быть использованы для подчеркивания различий в экспозиции север / юг и восток / запад. Используя аспект и наклон, мы вычислили северность и восток, которые представляют собой синус наклона, умноженный на косинус и синус аспекта, соответственно 29 . Они обеспечивают непрерывные измерения, описывающие ориентацию в сочетании с уклоном (т. Е. Круговая переменная преобразуется в непрерывную в диапазоне от -1 до 1). В северном полушарии значение северности, близкое к 1, соответствует северной экспозиции на вертикальном склоне (т.е., склон, подверженный очень небольшому количеству солнечной радиации), тогда как значение, близкое к -1, соответствует очень крутому южному склону, подверженному сильному количеству солнечной радиации.

Рис. 2. Графическое представление форм рельефа на основе наклона и кривизны.

Наклон — это скорость изменения высоты в направлении наискорейшего спуска, тогда как частная производная второго порядка (уклон с севера на юг) — это наклон в направлении север-юг. Профиль и тангенциальная кривизна определяют вогнутость и выпуклость в направлении уклона или перпендикулярно к склону.Частные производные второго порядка (наклон E-W) определяют кривизну в направлении восток-запад.

Меры топографической неоднородности : Топографическая неоднородность может быть описана как изменчивость значений высоты в пределах области. Его можно измерить с помощью сводной статистики, такой как стандартное отклонение, или конкретных индексов, выражающих скорость изменения высоты в ответ на изменения местоположения 30 . В этом исследовании были рассчитаны четыре индекса, чтобы выразить топографическую неоднородность.Индекс неровности местности (TRI) — это среднее значение абсолютной разницы в высоте между фокальной ячейкой и 8 окружающими ее ячейками. Он определяет общее изменение высоты по ячейкам 3 × 3 31 . Плоские участки имеют значение ноль, тогда как горные области с крутыми гребнями имеют положительные значения, которые могут быть больше 2000 м в районе Гималаев. Индекс топографического положения (TPI) 32 — это разница между высотой фокальной ячейки и средним значением из 8 окружающих ее ячеек.Положительные и отрицательные значения соответствуют гребням и впадинам соответственно, тогда как нулевые значения обычно соответствуют плоским областям (за исключением особого случая, когда фокальная ячейка со значением 5 может иметь окружающие ячейки со значениями 4 × 1 и 4 × 9. , что приводит к TPI, равному 0). Шероховатость 33 выражается как наибольшая разница между ячейками фокальной ячейки и 8 окружающих ее ячеек. Vector Ruggedness Measure (VRM) 30 позволяет количественно оценить неровность местности путем измерения дисперсии векторов, ортогональных поверхности местности.Наклон и аспект раскладываются на трехмерные векторные компоненты (в направлениях x, y и z) с использованием стандартных тригонометрических операторов и путем вычисления результирующей величины вектора в пределах заданного пользователем размера движущегося окна (в данном исследовании 3 × 3) . VRM количественно определяет локальные изменения уклона на местности более независимо, чем методы TPI и TRI 30 . Значения VRM варьируются от 0 до 1 в плоских и суровых регионах соответственно. Четыре переменные TRI, TPI, VRM и Roughness обеспечивают описание профиля местности и неоднородности поверхности ландшафта.В дополнение к этому, стандартное отклонение других производных топографических переменных также может использоваться для описания шероховатости профиля.

Меры кривизны местности : Атрибуты кривизны основаны на изменении уклона или аспекта в определенном направлении (графическое представление на рис. 2 и полный список переменных в таблице 1). Кривизна профиля измеряет скорость изменения наклона вдоль линии потока. Он влияет на ускорение или замедление поверхностного водного потока вдоль поверхности 28 и, таким образом, влияет на эрозию и отложение почв 27,34 .Напротив, тангенциальная кривизна измеряет скорость изменения перпендикулярно градиенту уклона и связана с конвергенцией и расхождением потока по поверхности 27,28,34 . Единицей измерения кривизны является радиан на метр, где положительные и отрицательные значения указывают на выпуклые и вогнутые поверхности соответственно. Вогнутая кривизна способствует отложению почвы, а выпуклая — эрозии почвы. Наклон получается математическим вычислением первой производной, а кривизна — второй производной.В общем, кривизна очень чувствительна к потенциальным ошибкам в исходных ЦМР, поскольку вторые производные выделяют локальные неровности рельефа 27 .

Частные производные первого и второго порядка 28 высоты получаются путем сохранения постоянного направления север-юг или восток-запад во время расчетов уклона и кривизны профиля (рис. 2). Частные производные первого порядка от высоты полезны для различения изменений уклона в направлении север-юг от изменений в направлении восток-запад.Частные производные второго порядка отображают изменение кривизны профиля (т.е. выпуклости или вогнутости рельефа) в направлении север-юг или восток-запад. Первый порядок определяет изменение наклона в одном направлении и характеризуется гладкой поверхностью, тогда как второй порядок показывает особенности соли и перца, которые подчеркивают изменение профиля на микромасштабе.

Производные топографические категориальные переменные

Категориальная переменная состоит из 10 геоморфологических классов рельефа.Геоморфологические элементы рельефа — это дополнительные топографические особенности, которые могут быть извлечены из ЦМР с помощью морфометрии, которая идентифицирует геоморфоны (геоморфологические фонотипы) 13 . Результатом этого метода является растр со значениями ячеек сетки, указывающими на один из десяти наиболее распространенных элементов рельефа: плоскость, вершину, гребень, уступ, отрог, склон, впадину, ступеньку, долину и яму (схематическое изображение на рис. Рис. 4b)

Рис. 3: Символическое представление 10 наиболее распространенных элементов рельефа, полученных с помощью надстройки GRASS r.геоморфон.

(Рисунок адаптирован из https://grass.osgeo.org/grass70/manuals/addons/r.geomorphon.html с разрешения автора — д-р Ярек Ясевич).

Рисунок 4: Примерная карта, показывающая индекс Шеннона геоморфологических форм рельефа, агрегированный до 1 км: а) глобальный вид, б) увеличение 10 основных геоморфологических форм рельефа, в) увеличение производного индекса Шеннона (область увеличения является частью Альп и обозначен на графике а).

Прямоугольник в c) представляет область исследования на Рисунке 5, а линия 3) определяет местоположение профиля, изображенного на Рисунке 6.Стрелки 1 (Анды) и 2 (Индонезия), нарисованные на a), указывают на расположение профилей топографических переменных, показанных на дополнительных рисунках 1.

Агрегированные топографические переменные

Агрегирование до более крупных пространственных зерен можно рассматривать как повторную выборку подход, который преобразует мелкозернистую сетку в более крупную пространственную зернистость. Полученные топографические переменные были агрегированы для пространственных зерен размером 1, 5, 10, 50 и 100 км с использованием различных окон агрегации (рис.1, размер окна агрегации для пяти более крупных пространственных зерен составлял 4 × 4, 20 × 20, 40 × 40, 200 × 200, 400 × 400 ячеек для GMTED; 10 × 10, 50 × 50, 100 × 100, 500 × 500, 1000 × 1000 ячеек для SRTM).

Все производные непрерывные переменные были агрегированы до более грубой пространственной зернистости (обзор выборки на рис. 5) путем вычисления медианы, среднего, минимального, максимального и стандартного отклонения значений ячеек сетки, охватываемых окном агрегирования. Категориальная переменная (геоморфологическая форма рельефа с 10 классами) была агрегирована путем вычисления шести метрик: процентного содержания каждого класса, количества классов, основного класса, индекса разнообразия Шеннона и двух метрик текстуры на основе матрицы совместной встречаемости уровней серого (GLCM) ( энтропия и однородность) (рис.5). Определения этих шести показателей:

  • Процент каждого класса: Процент покрытия данного класса рельефа в пределах окна агрегации.

  • Количество классов: общее количество различных классов рельефа в окне агрегации.

  • Большинство: класс рельефа, который покрывает большинство ячеек сетки окна агрегации.В случае, когда преобладает более одного класса (одинаковое количество пикселей), случайный выбор разрешается выбирать только один класс.

  • Индекс Шеннона: индекс разнообразия, основанный на доле ячеек сетки, покрытых типами рельефа в пределах окна агрегации. Более высокие значения указывают на большее количество типов и / или типов рельефа, имеющих более похожие пропорции в пределах окна агрегации 35 (рис. 4a и 4c).

  • Энтропия: метрика текстуры изображения второго порядка на основе GLCM, которая количественно определяет неупорядоченность пространственного расположения значений пикселей (в данном случае типов рельефа) в окне агрегации. Более высокое значение указывает, что различные типы рельефа распределены более случайным образом в агрегированном окне 36 .

  • Равномерность: метрика текстуры изображения второго порядка на основе GLCM, которая количественно определяет однородность значений пикселей (в данном случае типов рельефа) в окне агрегации.Его еще называют угловым моментом 36 . Более высокое значение указывает на то, что различные типы рельефа распределяются более регулярно в пределах агрегированного окна.

Рисунок 5: Подмножество полученных топографических переменных с использованием 250-метрового исходного слоя GMTED, которые были агрегированы в пространственную зернистость 1 км (4 × 4 ячейки).

Географическая протяженность (76 × 72 км) относится к регионам Альп, близким к Лихтенштейну, то есть в рамке на Рисунке 4c.Непрерывные переменные (от «a» до «r») были агрегированы с использованием среднего значения. Категориальные переменные (рис. 5s-w) были агрегированы с использованием шести показателей: процент покрытия каждого класса (в данном случае процент гребня), количество классов, класс большинства, индекс Шеннона, энтропия и однородность.

Вспомогательные определяемые пользователем производные топографические переменные

На основе производных топографических переменных могут быть созданы другие определяемые пользователем и настроенные переменные с различными пространственными зернами.Например, коэффициент вариации (cv) кривизны профиля при разрешении 1 км может быть рассчитан как

pcurv_1KMcv_GMTEDmd.tif = pcurv_1KMmn_GMTEDmd.tif / pcurv_1KMsd_GMTEDmd.tif

Диапазон наклона (rg) на 5 км вычислено как

slope_5KMrg_GMTEDmd.tif = slope_5KMma_GMTEDmd.tif- slope_5KMmi_GMTEDmd.tif

Инструменты и рабочий процесс

Все расчеты были обработаны параллельно с использованием программного обеспечения с открытым исходным кодом в Исследовательском вычислительном центре Йельского университета.Чтобы обеспечить параллельную и распределенную обработку нашего рабочего процесса, мы разделили набор растровых данных GMTED на 4 x 2 тайла (43200 x 33600 ячеек каждый), а растр SRTM — на 36 x 12 тайлов (12000 x 12000 ячеек). В обоих случаях соседние плитки перекрывались двумя ячейками сетки (таким образом, GMTED: 43204 x 33604 ячейки; SRTM: 12004 x 12004 ячейки). Для ускорения вычислений глобальная матрица высот отправлялась на каждый отдельный вычислительный узел, и каждый отдельный тайл обрабатывался одним ядром ЦП. Соседние плитки перекрываются двумя ячейками сетки, чтобы избежать артефактов границ во время вычисления производных переменных.После вычисления переменных эти повторяющиеся ячейки были удалены при объединении всех листов в глобальные карты.

Производные топографические переменные были вычислены с помощью Библиотеки абстракции геопространственных данных (GDAL, http://www.gdal.org/, номер версии 1.10.0) 37 и с помощью программного обеспечения системы поддержки анализа географических ресурсов (GRASS, https : //grass.osgeo.org/, номер версии 7.0.0) 28,38 . В таблице 1 представлены команды GDAL или GRASS, используемые для вычисления каждой производной переменной.GDAL и GRASS предоставляют быстрые и гибкие вычислительные возможности и функции для автоматизированных рабочих процессов на основе растровых сценариев и позволяют обрабатывать очень большие наборы данных благодаря эффективным алгоритмам и управлению памятью. В контексте нашей работы они позволили на лету вычислять истинные геодезические расстояния в системе координат широта-долгота, давая возможность напрямую работать в собственной проекционной системе продуктов GMTED и SRTM, то есть Всемирной геодезической системе 1984 (EPSG: WGS84).

Чтобы агрегировать производные непрерывные переменные с более крупными пространственными зернами, мы использовали ядро ​​обработки для геопространственных данных (pktools, http://pktools.nongnu.org, номер версии 2.6.3) 39 . Функция pkfilter с опцией флага — down позволила нам запускать агрегаты для заданных пользователем размеров окон, в то время как опция флага — filter позволила выбрать подход агрегирования (mn, mi, mn, md, sd) . Агрегирование производной категориальной переменной было выполнено с помощью pkfilter для подсчета процентов и большинства.Для индекса Шеннона, энтропии и единообразия был реализован собственный скрипт на Python. Мы предоставили пример кода на http://spatial-ecology.net/dokuwiki/doku.php?id=wiki:grass:grasstopovar, чтобы пользователи могли вычислять и агрегировать пользовательские переменные в определенных пространственных масштабах. Более того, на той же странице мы приводим примеры кодов R для загрузки определенной области исследования с учетом экстента ограничивающей рамки.

Топографические карты | Науки о Земле

Задачи урока

  • Объясните, как читать и интерпретировать топографическую карту.
  • Объясните, как батиметрические карты используются для определения подводных объектов.
  • Опишите, что показывает геологическая карта.

Словарь

  • Батиметрическая карта
  • интервал изолиний
  • контурная линия
  • геологическая карта
  • топографическая карта

Введение

Карты

чрезвычайно полезны для ученых-геологов, поскольку они представляют географические объекты, находящиеся выше и ниже уровня моря, и показывают геологию региона.Породы и геологические структуры показаны на геологических картах.

Что такое топографическая карта?

Составление карт — важнейшая часть науки о Земле. Топографические карты представляют расположение географических объектов, таких как холмы и долины. На топографических картах изолинии используются для отображения различных высот на карте. Контур — это разновидность изолинии; в данном случае — линия равной высоты. Если вы идете по контурной линии, вы не пойдете ни в гору, ни в гору.Математически контурная линия представляет собой кривую в двух измерениях, на которой значение функции f (x, y) является константой.

Контурные линии и интервалы

Контурные линии соединяют все точки на карте с одинаковой высотой и, следовательно, показывают расположение холмов, гор и долин. Дорожная карта показывает, куда идет дорога, а топографическая карта показывает, почему. Например, дорога изгибается, чтобы обогнуть холм, или останавливается на вершине горы. На контурной карте:

  • Каждая горизонтальная линия представляет определенную отметку и соединяет все точки, находящиеся на одной отметке.Каждая пятая контурная линия выделена жирным шрифтом и помечена цифрами.
  • Контурные линии проходят рядом и НИКОГДА не пересекаются. В конце концов, у одной точки может быть только одна отметка.
  • Две горизонтальные линии рядом друг с другом разделены постоянной разницей в высоте (например, 20 футов или 100 футов). Эта разница между горизонтальными линиями называется интервалом горизонталей . В легенде карты указан интервал изолиний.

Топографическая карта Стоу, штат Вермонт.

Как бы вы рассчитали интервал изолиний на карте Стоу, штат Вермонт (см. рисунок выше)?

  • Рассчитайте разницу в высоте между двумя жирными линиями.
  • Разделите эту разницу на количество линий контура между ними.

На карте Стоу разница между двумя жирными линиями составляет 100 футов, а между ними пять линий, поэтому интервал изолиний составляет 20 футов (100 футов / 5 линий = 20 футов / линия).

Ценность топографической карты

Болотный каньон в национальном парке Брайс-Каньон, штат Юта (показан на Рис. ниже) очень изрезанный, с крутыми стенами каньона и долиной внизу.

Вид на болотный каньон в национальном парке Брайс-Каньон.

Туристическая карта области в На рисунке ниже показаны важные места. Чего не хватает на этой карте? Эта карта не отображает ландшафт.

Петля в болотном каньоне в национальном парке Брайс-Каньон. Зеленая линия указывает на главную дорогу, черные пунктирные линии — это тропы, а также есть указатели для кемпингов, места для пикника и остановки маршрутного автобуса.

С контурными линиями для обозначения высоты, топографическая карта в Рис. ниже показывает местность.

Топографическая карта участка тропы Болотного каньона национального парка Брайс-Каньон.

Интерпретация контурных карт

Как карта Брайс-Каньона показывает рельеф региона? Для чтения топографической карты важны несколько принципов:

1. Контурные линии показывают трехмерную форму земли ( Рис. ниже). На что указывает расстояние между контурными линиями?

  • Расположенные близко друг к другу изолинии указывают на крутой уклон, потому что высота быстро меняется на небольшой площади.
  • Контурные линии, которые кажутся соприкасающимися, указывают на очень крутой подъем, как скала или стена каньона.
  • Широко разнесенные контурные линии указывают на небольшой уклон.

Часть топографической карты Геологической службы США (USGS) Стоу, штат Вермонт. Справа от города Стоу находится крутой холм с крутым подъемом около 200 футов, который становится менее крутым по направлению к праву.

2. Концентрические круги обозначают холм. Когда контурные линии образуют замкнутые контуры на одном участке, это холм.Самые маленькие петли — это более высокие возвышения, а большие петли — спуск. Какой холм на карте Стоу имеет высоту 1122 фута? Если вы нашли Кэди Хилл в левой части карты, вы правы.

3. Заштрихованные концентрические круги обозначают впадину, как показано на Рис. ниже. Штриховки представляют собой короткие перпендикулярные линии внутри круга. Самый внутренний заштрихованный круг будет представлять самую глубокую часть депрессии, в то время как внешние заштрихованные круги представляют более высокие возвышения.

На контурной карте кружок с внутренней штриховкой обозначает впадину.

4. V-образные просторы изолиний обозначают долины ручьев. Там, где ручей пересекает сушу, буквы V на контурных линиях указывают на подъем в гору. Канал потока проходит через точку V, а открытый конец V представляет собой часть ниже по потоку. Если в ручье есть вода, линия будет синей; в противном случае V-образный узор указывает направление потока воды. Где на карте Стоу ручей впадает в озеро?

  • Старт в «Т» в Стоу.Голубой ручей спускается (на северо-запад) в озеро. Выйдя из Т на другой стороне, вы можете следовать по синему ручью в гору (юго-восток). Там, где поток воды слабый или отсутствует, синей линии больше нет, но изолинии указывают вверх, указывая на то, что русло реки все еще существует (см. Карту Стоу на рис. , рис. выше).

5. Масштаб на топографических картах указывает расстояние по горизонтали. Горизонтальный масштаб можно использовать для расчета уклона участка (высота по вертикали / расстояние по горизонтали).Общие масштабы, используемые на картах Геологической службы США (USGS), включают следующее:

  • Масштаб 1:24 000 — 1 дюйм = 2000 футов
  • Масштаб 1: 100 000 — 1 дюйм = 1,6 мили
  • Масштаб 1: 250 000 — 1 дюйм = 4 мили

Анимация, показывающая изолинии и уклоны, которые они представляют.

Батиметрические карты

Батиметрическая карта на приведенном ниже рисунке Рисунок похожа на топографическую карту с контурными линиями, представляющими глубину ниже уровня моря, а не высоту выше.Числа низкие вблизи уровня моря и становятся выше с увеличением глубины. Батиметрические карты помогают океанографам визуализировать рельеф на дне озер, заливов и океана, как если бы вода была удалена.

Вулкан Лоихи, растущий на склоне вулкана Килауэа на Гавайях. Черные линии на вставке показывают поверхность суши над уровнем моря, а синие линии показывают топографию ниже уровня моря.

Геологические карты

Геологическая карта показывает геологические особенности региона (см. Примеры на Рис. ниже и Рис. ниже).Камни имеют цветовую кодировку и обозначены ключом. На карте Йосемити (, рис. ниже) вулканические породы имеют коричневый цвет, интрузивная свита Туолумне — персиковая, а метаморфизованные осадочные породы — зеленые. Структурные особенности, такие как складки и разломы, также показаны на геологической карте. Область вокруг горы Дана на восточной центральной стороне карты имеет линии разломов.

Геологическая карта национального парка Йосемити.

На крупномасштабной геологической карте цветами обозначены геологические провинции.

Резюме урока

  • Топографические карты — это двухмерные изображения трехмерных поверхностей местности.
  • Топографические карты имеют контурные линии, соединяющие точки с одинаковой высотой над уровнем моря.
  • Контурные линии проходят рядом друг с другом. Соседние горизонтальные линии разделены постоянной разницей высот, обычно отмечаемой на карте.
  • Топографические карты имеют горизонтальный масштаб для обозначения горизонтальных расстояний.
  • Люди используют топографические карты, чтобы определять местонахождение поверхностных объектов в данной области, ориентироваться в определенной области и определять направление потока воды в данной области.
  • Океанографы используют батиметрические карты для изображения объектов под водой.
  • Геологические карты отображают горные породы и геологические особенности региона любого размера. На мелкомасштабной карте показаны отдельные горные породы; на крупномасштабной карте показаны геологические провинции.

Обзорные вопросы

  1. На топографической карте горизонтальные линии образуют группу концентрических замкнутых контуров.На какие из следующих характеристик это может указывать?
    1. канал потока
    2. вершина холма
    3. депрессия
    4. обрыв
  2. Опишите узор на топографической карте, который будет указывать на долину ручья. Как определить направление течения воды?
  3. На топографической карте пять контурных линий расположены очень близко друг к другу в одной области. Интервал изолиний составляет 100 футов. На что это указывает? Насколько высока эта функция?
  4. На топографической карте опишите, как отличить крутой склон от пологого.
  5. На топографической карте река пересекает точку A на северо-западе и точку B на юго-востоке. Точка A находится на линии горизонта 800 футов, а точка B — на линии горизонта 900 футов. В каком направлении течет река?
  6. На топографической карте шесть контурных линий охватывают горизонтальное расстояние 0,5 дюйма. По горизонтали 1 дюйм равен 2000 футам. Как далеко друг от друга находятся первая и шестая линии?
  7. На геологической карте Гранд-Каньона горная порода под названием Известняк Кайбаб занимает всю поверхность региона.Вниз по некоторым крутым топографическим линиям находится очень тонкая порода, называемая формацией Торовип, а ниже по топографическим линиям в каньон находится еще одна тонкая группа, песчаник Коконино. Опишите, как эти три каменных блока расположены относительно друг друга. Какой из них самый старший, а какой самый младший?

Дополнительная литература / Дополнительные ссылки

Пунктов для рассмотрения

  • Как инженер-строитель может использовать топографическую карту, чтобы построить дорогу, мост или туннель через территорию, как показано на Рис. выше? Какая топография лучше всего подходит для моста? В каких областях может понадобиться мост? Где может быть полезен туннель?
  • Если вы хотите заниматься спортивным ориентированием, что лучше — топографическая карта или дорожная карта? Чем вам поможет топографическая карта?
  • Если бы вы были капитаном корабля, какой тип карты вы бы хотели и почему?

Топографические карты | Межправительственный комитет по геодезии и картографии

Типы карт — Топографические карты

Введение

Как и общие справочные карты, топографические карты представляют собой краткое изложение ландшафта и показывают важные физические (природные и искусственные) особенности местности.Основное отличие состоит в том, что на них подробно отображается высота.

Характеристики топографических карт включают:

  • они показывают высоту с помощью горизонталей. Проще говоря, контурная линия — это линия, соединяющая точки равной высоты над уровнем моря
  • они делают упор на отображение населенных пунктов (дороги, города, здания и т. Д.), Но могут включать некоторую тематическую информацию, такую ​​как растительность или границы национальных парков
  • они обычно производятся государственными учреждениями — часто это специализированные картографические агентства, которые могут иметь гражданское или оборонное назначение.
  • у них есть четко определенные стандарты (называемые Спецификациями), которые строго соблюдаются — они различаются в зависимости от картографических агентств и масштаба карты.
  • у них очень хорошие системы отсчета местоположения, включая широту и долготу, но также могут быть линии сетки
  • часто имеет дополнительную информацию, такую ​​как стрелка, указывающая на магнитный север, а также на истинный север.

Поскольку в Интернете имеется исключительно большой объем информации о топографических картах (больше, чем о любых других формах картографии), мы дадим очень простой обзор. См. Дополнительную информацию ниже.

Топографические карты обычно являются частью серии карт, но могут быть разовыми или отдельными.

Понимание контуров

Этот фрагмент карты масштаба 1: 50 000 был помечен розовым цветом, чтобы выделить различные особенности ландшафта, которые можно идентифицировать с помощью контурных линий.На этой карте был интервал изолиний 20 метров.

Отметка обычно отображается контурными линиями. Говоря упрощенно, контурная линия — это линия, соединяющая точки одинаковой высоты. Если эти линии расположены над уровнем моря, они просто называются контурными линиями , а там, где они расположены ниже уровня моря, они называются контурными линиями батиметрическими контурами .

Контурные линии могут многое рассказать осведомленному читателю о форме местности и ее неровностях. Чем ближе контуры вместе, тем круче земля и чем дальше они друг от друга, тем ровнее земля.На равнине Налларбор, например, будет показано очень мало контурных линий, но над Снежными горами будет показано огромное количество контурных линий.

Предупреждение: на топографических картах не отображаются все изолинии, а выбираются образцы линий. Например каждые 20, 50, 200 метров — в зависимости от масштаба карты. Это называется контурным интервалом карты. В результате этого процесса выбора разница в плотности контурных линий указывает только на относительные изменения формы ландшафта — на этой карте!

Чтение топографических карт и интерпретация контурных линий — это много написано по теме.Пожалуйста, обратитесь к гиперссылкам Дополнительная информация , чтобы узнать больше о контурах и понять, что они означают.

Немного истории: Контуры были разработаны в 19 веке (1800-е годы). До этого экспериментировали с различными системами рисования рельефа, в том числе с системой, называемой штриховкой. Эти системы в значительной степени исчезли из современного картографирования, но о них интересно читать. На этом сайте Портсмутского университета есть очень интересный исторический обзор изменений, произошедших за эти годы: http: // www.geog.port.ac.uk/webmap/hantscat/html/ftr_hil.htm

→ Подробнее о контурах читайте в «Руководстве пользователя карт по чтению тактических карт и карт для слабовидящих».

Топографические карты как краткое изложение ландшафта — пример

На этой топографической карте и фотографии изображен один и тот же район — регион Мэнли в Сиднее, Новый Южный Уэльс. Сравнивая эти два, становится ясно, что карта является отличным обзором ландшафта местности. Обратите внимание, что элементы, которые доминируют на фотографии, также доминируют на карте.И поскольку это топографическая карта, она также дает подробную информацию о «ухабистости» земли.

Топографическая карта региона Мэнли в Сиднее, Новый Южный Уэльс.

Вид со спутника на регион Мэнли в Сиднее, Новый Южный Уэльс.

География Австралии в горшках с использованием топографических карт

Четыре карты были отобраны по всей Австралии, чтобы проиллюстрировать широкий спектр информации, которая может содержаться на топографической карте.Все эти карты являются частью серии карт, охватывающих всю Австралию, и были созданы с использованием одной и той же спецификации, то есть любое различие во внешнем виде карты является результатом разницы в ландшафте.

В центре этой карты находится шахтерский город Парабурду в районе Пилбара. Район слегка заселен и плохо засажен растительностью. Из-за этого объекты, показанные на карте, менее затемнены по сравнению с другими частями Австралии. В частности, хорошо видны контурные линии (показаны коричневым цветом) — там, где они расположены близко друг к другу, наклон наибольший.Обратите внимание на хребты (линии холмов), пересекающие эту карту. Также обратите внимание, что на редкость поселения в этом регионе указывает небольшое количество дорог и городов / построек.

Эта карта сосредоточена в сельскохозяйственном районе большой площади (часто называемом пшенично-овцеводческим районом) к северу от Перта, Западная Австралия. Здесь контурные линии далеко друг от друга, указывая на пологий склон, и, поскольку контуры не расположены близко друг к другу, ясно, что нет никаких диапазонов. Более плотное поселение, чем в нашем первом примере, обозначено большим количеством показанных дорог и зданий (черные квадраты).Эта третья карта находится во влажном тропическом регионе вокруг Дарвина, Северная территория. Контурных линий очень мало, что указывает на то, что земля очень плоская. Кроме того, на гораздо более плотное поселение указывает большое количество зданий и большая городская территория (область розового цвета — здесь дома расположены слишком близко друг к другу, чтобы их можно было показывать отдельно — на жаргоне карт это называется застроенной территорией).
Здесь присутствует особенность, которая не была показана на двух других картах, — это растительность. Это не означает, что на других картах нет растительности, скорее они просто решили не отображать ее или растительность менее густая.Лесные угодья показаны светло-зеленым цветом, а мангровые заросли — темно-зеленым. Обратите внимание, что это добавляет цвет к карте, но может сделать контурные линии плохо различимыми.

Наконец, эта четвертая карта находится над Сиднеем, Новый Южный Уэльс. Это самый большой город Австралии с населением более 4 миллионов человек. Контуры близки друг к другу, что указывает на холмистую местность. Район города занимает большую часть карты, и его окружает большое количество зданий. Дорожная сеть также очень сложна.

Разъяснение жаргона — системы нумерации топографических карт

Для серийных карт, особенно топографических серийных карт, были разработаны различные условные обозначения. Одна из проблем, которая может сбивать с толку, — это разные системы нумерации карт.

Для серийных карт важно, чтобы отдельные карты легко и однозначно определялись. Одного названия карты недостаточно, чтобы легко идентифицировать и найти отдельную карту. Это особенно актуально при большом количестве карт в серии топографических карт.Например в Австралии их:

  • 513 отдельных топографических карт масштаба 1: 250 000 и
  • 3066 отдельных топографических карт масштаба 1: 100 000

Эта проблема была частично решена путем разработки системы нумерации Международной карты мира (IMW). Эта система опиралась на две функции:

  • Для всей поверхности Земли была разработана четко определенная регулярная сетка меньшего масштаба.
  • крупномасштабных карт были «вложены» в эту сетку

Было решено, что сетка меньшего масштаба должна быть для топографического картирования 1: 1 000 000 (часто называемого масштабом 1: 1 миллион).«Вложенные» меньшие масштабы были 1: 250 000, 1: 100 000, 1: 50 000, 1:25 000 и т. Д.

Международная карта мира и ее система нумерации

В 1891 году Пятый Международный географический конгресс согласился разработать всемирную серию карт в масштабе 1: 1 000 000 (или 1: 1 миллион). Это должно было быть названо Международной картой мира (или сокращенно IMW). Карты должны были быть составлены с использованием согласованной на международном уровне согласованной спецификации.

По нескольким причинам разработка карт IMW шла медленно: две мировые войны, Великая депрессия и отсутствие финансирования в более бедных странах.Международный интерес угас, и к 1980-м годам было завершено только 800-1000 из предложенных 2500 карт. К середине 80-х от проекта отказались. Австралийский компонент IMW составил 49 карт. Работа над ними началась в 1926 году и была завершена в 1978 году.

Это указатель карт IMW, покрывающих Австралию. Обратите внимание, что каждая карта / зона IMW имеет:
— уникальное имя
— расположена в широтной зоне IMW (начиная с буквы C на севере и заканчивая буквой K на юге)
— расположена в продольной зоне IMW (начиная с номера 49 на Западе и заканчивая номером 56 на Востоке)

Неизменное наследие серии карт IMW — это правила нумерации карт.Разработанная им регулярная сетка состояла из:

  • Зоны широты шириной 4 ° для всей Земли, пронумерованные от A до V, вдали от экватора; и буквой N или S (для обозначения Северного и Южного полушарий).
  • Продольные зоны шириной 6 ° были для областей между 60 ° широт, пронумерованных от 1 до 60, с востока на запад, начиная с 180 °.
  • Зоны шириной 12 ° или 24 ° между широтами 60 ° и 90 °.

С помощью этого метода была создана регулярная сетка, каждая из которых имела уникальный номер.Например, в случае Сиднея, Австралия, его ячейка сетки IMW (по-разному называемая зоной IMW, зоной карты IMW или картой IMW) будет обозначена как:

  • S — для Южного полушария
  • Дж — для широтной зоны относится к
  • 56 — для продольной зоны относится к

Сложите эти три вместе, и Сидней, Австралия, находится в зоне IMW на SJ56. Эта система нумерации позволяет пользователю карты находить карту в любом месте на поверхности Земли, используя только номер в качестве ориентира.

В дополнение к этому, каждая зона карты IMW имеет уникальное имя. В случае Сиднея, Австралия, лист карты — SJ56, Сидней. Если размеры карты отличаются от стандартных зон IMW (чтобы полностью покрыть город), к имени карты добавляется слово «Special».

Нумерация топографических карт масштаба 1: 250 000

Следующий шаг в системе нумерации прост — согласно соглашению, в зоне IMW имеется 12 отдельных карт масштаба 1: 250 000. Каждый из них пронумерован 1–12 в обычном порядке.Он добавляется к номеру зоны IMW и создается другой уникальный номер. В случае приведенного выше примера Сиднея лист карты IMW имеет номер SJ56, а карта масштаба 1: 250 000 называется Сидней 5-й картой в зоне, т.е. карта Сиднея масштаба 1: 250 000 имеет номер SJ56-5.

Нумерация топографических карт другого масштаба

Аналогичные принципы уникальной системы нумерации, которые были разработаны для топографических карт серий 1: 250 000, были также разработаны для топографических карт серий 1: 100 000, 1: 50: 000, 1: 25 000.

Топографические карты масштаба 1: 100 000 были вложены в систему IMW. На карте масштаба 1: 250 000 содержится шесть карт масштаба 1: 100 000.

В данном случае задействована система:

  • с использованием двузначного числа, которое последовательно присваивается каждой карте масштаба 1: 100 000 с запада на восток
  • с использованием двузначного числа, которое последовательно присваивается каждой карте масштаба 1: 100 000 с юга на север

В результате получается уникальный 4-значный номер для каждой карты 1: 100 000 в системе.

Как и на картах масштаба 1: 250 000, номер которых основан на номере зоны IMW, в которой они находятся; так что делать карты 1: 50: 000 и 1:25 000. У них есть порядковый номер, добавленный к номеру карты 1: 100 000, на которой они встречаются.

Примечание. Эта система используется для серийных топографических карт картографическими агентствами Австралии. Однако применима старая поговорка «всегда ожидайте неожиданного». Некоторые агентства используют системы, основанные на сетке IMW, но они могут немного отличаться.

Кроме того, эта регулярная сетка создает ряд карт, которые покрывают небольшие участки суши и большие участки безземельного океана. Многие картографические агентства «перемещают» границы карты, чтобы максимально увеличить отображаемый участок земли.

Ниже приведены два индекса для картографирования северо-западной Австралии. Верхняя — топографические карты Международной карты мира (IMW). Нижний — для серии карт World Aeronautical Charts (WAC). Обратите внимание на то, как карты WAC были скорректированы, чтобы максимально увеличить площадь покрываемой ими земли.

IMW Map Index

И Международная карта мира (IMW), и Мировые аэронавигационные карты (WAC) представляют собой серию международных карт, на которых отображается топографическая информация (особенно о высотах).

Серия топографических карт IMW была разработана в начале 1900-х годов, а серия WAC была разработана в середине 1900-х годов. Как международно согласованная серия со стандартной спецификацией и регулярной сеткой карт, IMW была «первой в мире».

Индекс карты WAC

Серия WAC была основана на работе серии IMW.Чтобы удовлетворить свои потребности (авианавигация), серия WAC скорректировала существующие границы листа IMW, чтобы максимизировать количество земли, которое он содержал. (Для получения дополнительной информации см. Типы карт — навигационные карты и назначение вашей карты).

Интересно то, что WAC основывал свою сетку на сетке IMW, но иногда это позволяло немного отличаться от границ карты, а в некоторых случаях отдельные карты накладывались друг на друга.

Сравните эти два отрывка из 1) индекса карты IMW и 2) индекса карты WAC.Уведомление:

  1. Как IMW отображает Брансуик-Бей, Дарвин и Ропер-Ривер были «перемещены» на восток, чтобы максимально увеличить площадь земли, покрываемой картой.
  2. Брансуик-Бей и Дарвин сохранили свое название IMW, но река Ропер была переименована в Groote Eylandt — потому что река Roper больше не полностью покрыта картой, но Groote Eylandt полностью покрыта.
  3. Что карты Брума, Холлс-Крик и Ньюкасл-Уотерс не изменились по протяженности и названию
  4. Как карта Хаммерсли Рэндж была расширена на небольшое расстояние к северу и западу, что позволило ей полностью покрыть массив суши.Листы IMW на севере и западе не являются частью серии WAC.
  5. Наконец, в двух сериях используются разные правила нумерации.

Дополнительная литература

Geoscience Australia — Интерактивные карты
http://www.ga.gov.au/interactive-maps
Кооператив по обучению и анализу геопространственных данных (GeoSTAC) — Введение в топографические карты
http://geology.isu.edu/wapi/geostac/Field_Exercise/topomaps/index.htm
Музей естественной истории штата Айдахо, Цифровой атлас Айдахо — Понимание топографических карт
http://imnh.isu.edu/digitalatlas/geog/basics/topo.htm
Макдугалл Литтл — Classzone, как формы рельефа представлены на плоских картах?
http://www.classzone.com/books/earth_science/terc/content/investigations/es0307/es0307page02.cfm
Mount Union College — Чтение топографических карт
http: // raider.mountunion.edu/~mcnaugma/Topographic%20Maps/topomapindexpage.htm#Menu
Маунт-Юнион Колледж — Контурные линии
http://raider.mountunion.edu/~mcnaugma/Topographic%20Maps/contour.htm
Mount Union College — Reading Elevation
http://raider.mountunion.edu/~mcnaugma/Topographic%20Maps/reading_elevations.htm
Университет RMIT — Базовые навыки карты
https: //www.dlsweb.rmit.edu.au/toolbox/splash/toolbox_11_04/uoc5/html/p1basic.htm
RMIT University — Понимание топографических карт
https://www.dlsweb.rmit.edu.au/toolbox/splash/toolbox_11_04/uoc5/html/p2topo.htm
Роберт Дэвидсон — Чтение топографических карт — Бесплатная онлайн-книга о том, как читать топографические карты и пользоваться компасом
http://www.

Check Also

Стимулирование определение: Стимулирование — это… Что такое Стимулирование?

Содержание Стимулирование — это… Что такое Стимулирование?Смотреть что такое «Стимулирование» в других словарях:КнигиСтимулирование — это… …

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *